Робочий шар 1 страница

6.3.1 Робочий шар земляного полотна необхідно проектувати з практично нездимального або слабоздимального ґрунту, із забезпеченням надійного захисту від зволоження поверхневими та ґрунтовими водами, із забезпеченням стабільного водно-теплового режиму в різні пори року. При проектуванні робочого шару земляного полотна необхідно враховувати вимоги національних стандартів та галузевих НД.

6.3.2 У разі неможливості виконання вимог 6.3.1 повинні бути передбачені заходи щодо забезпечення міцності і стійкості земляного полотна та робочого шару шляхом:

- регулювання водно-теплового режиму земляного полотна за допомогою гідроізолюючих, дренуючих або капіляроперериваючих прошарків;

- укріплення і стабілізації ґрунту робочого шару з використанням в'яжучих і мінеральних гранулометричних домішок;

- використання армуючих прошарків;

- зниження рівня підземних вод за допомогою влаштування дренажу;

- застосування спеціальних конструкцій поперечних профілів земляного полотна з метою захисту його від поверхневої води.

Найбільш доцільні заходи необхідно вибирати на основі техніко-економічних розрахунків.

6.3.3 При використанні в межах двох третин (2/3) глибини промерзання середньоздимальних та сильноздимальних ґрунтів величину морозного здимання визначають за результатами випробувань або відповідно до вимог національних стандартів.

6.3.4 3 метою отримання найбільш економічних рішень робочий шар земляного полотна необхідно проектувати в комплексі з дорожнім одягом так, щоб він сприяв зміцненню дорожнього одягу, при цьому не збільшуючи вартості земляного полотна.

Насипи

6.4.1 Споруджувати насипи із ґрунтів і відходів промисловості, які під дією погодно-кліматичних факторів мало змінюють свої фізико-механічні властивості, дозволяється без обмеження (з врахуванням вимог чинного законодавства стосовно поводження з відходами). Особливі ґрунти можна використовувати з обмеженнями, обґрунтовуючи в проекті їх використання за результатами випробувань. У необхідних випадках необхідно передбачати конструктивні заходи для захисту цих ґрунтів від дії погодно-кліматичних факторів.

6.4.2 Не допускається використовувати для будівництва насипу такі ґрунти: засолені, глинисті з вологістю, яка перевищує допустиму, дочетвертичні глинисті, мул, сапропель, глинисті ґрунти з домішками мулу та органічних речовин, ґрунт рослинного шару, тальковий, пірофілітовий ґрунт, трепел, ґрунт з домішками гіпсу.

Вищеназвані ґрунти можна застосовувати у виняткових випадках для будівництва автомобільних доріг IV - V категорій з обов'язковим здійсненням додаткових заходів, спрямованих на забезпечення необхідної міцності та стійкості земляного полотна.

При використанні великоуламкових ґрунтів необхідно передбачати влаштування верхнього шару насипу завтовшки не менше ніж 0, 5 м з ґрунтів, що містять уламки розміром не більше ніж 0, 2 м.

6.4.3 На ділянках сполучення земляного полотна з мостами земляне полотно на довжині 10 м та конуси необхідно влаштовувати з дренуючих ґрунтів.

6.4.4 Насипи необхідно проектувати з урахуванням несучої здатності основи. Основи розділяються на міцні й слабкі.

До слабких необхідно відносити основи, у межах активної зони яких є шари слабких або особливих ґрунтів, визначені відповідно до 6.2.7 - 6.2.8.

Величина активної зони встановлюється в кожному конкретному випадку з урахуванням фактичної потужності слабких шарів, умов їх розташування й розрахункового навантаження на основу. Як нижню межу активної зони приймають:

- покрівлю міцного й малостислого ґрунту, що підстилає слабку товщу;

- горизонт, на якому вертикальні нормальні напруження від зовнішнього навантаження власної ваги насипу не перевищують величини структурної міцності слабкого ґрунту при компресійному стиску.

За відсутності даних про структурну міцність ґрунту орієнтовно потужність активної зони основ із прошарками зі слабких ґрунтів можна приймати рівною висоті насипу при проектуванні насипів висотою до 12 м і не менше півтори висоти насипу – при їх висоті понад 12 м.

6.4.5 Крутизну укосів насипу висотою до 2 м необхідно призначати з урахуванням забезпечення безпечного з'їзду транспортних засобів в аварійних ситуаціях не крутіше 1: 3. Допускається збільшення крутизни укосів до граничних значень, наведених у табл. 6.5, за умови встановлення на узбіччі дорожнього огородження першої групи або тросового типу.

Крутизна укосів насипів в умовах затоплення приймається згідно з 7.7.

Вибір крутизни укосу необхідно виконувати на основі порівняння варіантів із врахуванням наступних факторів:

- вартість дорожнього огородження та вартість додаткових обсягів земляних робіт по влаштуванню земляного полотна;

- площі земельних ділянок під земляне полотно та обсяги вирубки дерев;

- вартість матеріалів для укріплення земляного полотна;

- експлуатаційні витрати тощо.

Таблиця 6.5 – Найбільша крутизна укосів насипів

6.4.6 На укосах з крутизною, наведеною в табл. 6.5, необхідно передбачати укріплення висіванням трав із підсипкою рослинного ґрунту або дернуванням. При використанні інших, більш капітальних типів укріплення, геосинтетичних або інших матеріалів для укріплення укосів крутизна може бути збільшена згідно з розрахунками стійкості укосів та відповідному техніко-економічному обґрунтуванні.

6.4.7 При слабких основах, використанні зв'язних ґрунтів підвищеної вологості, а також для підтоплених насипів крутизну укосів призначають на основі розрахунків.

6.4.8 При проектуванні резервів або використанні ґрунтів виїмок фактичний об'єм необхідного ґрунту для насипу V _н необхідно визначати за формулою (6.1):

V_н = K₁× Vn, (6.1)

де К₁ – коефіцієнт відносного ущільнення (відношення найменшої щільності ґрунту в насипу, яка встановлюється з урахуванням даних табл. 6.6, до його щільності в резерві або кар'єрі, що встановлюється при вишукуваннях). Орієнтовно коефіцієнт відносного ущільнення необхідно призначати за табл. 6.6;

V_п — об'єм запроектованого насипу, м³.

Таблиця 6.6 – Значення коефіцієнтів відносного ущільнення ґрунту

6.4.9 При проектуванні насипу з ґрунтів, вологість яких перевищує допустиму (табл. 6.3), необхідно передбачати заходи, що забезпечують необхідну стійкість земляного полотна. До таких заходів належать:

- осушення ґрунтів як природним шляхом, так і за допомогою обробки їх активними речовинами: золами-виносу, негашеним вапном тощо;

- прискорення консолідації ґрунтів підвищеної вологості в нижній частині насипу (влаштування дренажів із зернистих або геосинтетичних матеріалів тощо) та збільшення коефіцієнта стійкості (шляхом зменшення крутизни укосу і захисту його від розмиву, влаштування горизонтальних прошарків із зернистих або геосинтетичних матеріалів). Влаштування покриття на таких насипах передбачається після закінчення консолідації насипу, коли вона буде становити менше ніж 0, 02 м/рік.

За вологості ґрунту менше ніж 0, 9 від оптимальної необхідно передбачати в проекті спеціальні заходи для їх ущільнення (додаткове зволоження, ущільнення більш тонкими шарами тощо).

6.4.10 При проектуванні насипу заввишки понад 12 м для забезпечення стійкості насипу і його укосів необхідно визначати розрахунком:

- конфігурацію поперечного профілю, що забезпечує стійкість укосів насипу;

- безпечне навантаження на основу, що виключає деформації земляного полотна;

- величину інтенсивності осідання основи насипу внаслідок її ущільнення під навантаженням від маси насипу.

6.4.11 При влаштуванні насипу з бермами, ширина берми визначається розрахунком, але повинна бути не меншою ніж 4 м.

6.4.12 Висоту насипу на ділянках доріг, що проходять відкритою місцевістю і заносяться снігом під час хуртовин, необхідно визначати розрахунком за формулою (6.2):

h = h_c+ h_n, (6.2)

де h – висота насипу, який не заноситься снігом, м;

h_c – розрахункова висота снігового покриву в місці, де споруджується насип, з ймовірністю перевищення 5 %, м. За відсутності вказаних даних допускається спрощене визначення h_c з використанням метеорологічних довідників;

h_n – мінімальнепідвищення брівки насипу над розрахунковим рівнем снігового покриву, яке необхідне для його не занесення снігом, м.

Примітка. У випадку коли h_n виявляється менше підвищення брівки насипу над розрахунковим рівнем снігового покриву h_nс (див. нижче), у формулу (6.2) замість h_n вводиться h_nс.

Підвищення брівки насипу (h_n) над розрахунковим рівнем снігового покриву необхідно призначати не менше ніж:

1, 0 м – для доріг I категорії;

0, 7 м – -" - -" - II категорії;

0, 6 м – -" - -" - III -" -;

0, 5 м – -" - -" - IV -" -;

0, 4 м – -" - -" - V -" -.

6.4.13 В районах, де розрахункова висота снігового покриву перевищує 1 м, необхідно перевіряти достатність підвищення брівки насипу над сніговим покривом за умови безперешкодного розміщення снігу, що видаляється з дороги під час снігоочищення, використовуючи формулу (6.3):

, (6.3)

де h_nc – підвищення брівки насипу над розрахунковим рівнем снігового покриву за умови снігоочищення дороги, м;

а – відстань в метрах, на яку відкидається сніг з дороги при його видаленні снігоочищувачем. Для доріг з регулярним режимом зимового утримання дозволяється призначати а = 8 м;

b – ширина земляного полотна, м.

6.4.14 При проектуванні земляного полотна, розташованого на перезволожених та слабких ґрунтах, а також для збільшення стійкості укосів та захисту від ерозії при відповідному техніко-економічному обґрунтуванні доцільно застосовувати геосинтетичні матеріали. Сфера застосування та характеристика матеріалів регламентується технічними показниками та умовами виробників геосинтетичних матеріалів.

6.4.15 При розширенні існуючих насипів у процесі реконструкції дороги поверхня укосу має бути розпушена з боку добудови на глибину не менше ніж 30 см. На укосах насипів заввишки понад 2 м необхідно влаштовувати уступи для забезпечення необхідного взаємозв'язку між існуючою та присипною частинами насипу. Ширина уступів повинна забезпечувати безпечний проїзд та роботу дорожніх машин, що використовуються для спорудження земляного полотна. Уступи необхідно влаштовувати з поперечним похилом від 10 ‰ до 20 ‰ у бік укосу насипу.

6.4.16 При підрахунку обсягів земляних робіт необхідно враховувати вимогу 19.2.5.

6.5 Виїмки

6.5.1 Крутизну укосів виїмок, що не належать до об'єктів індивідуального проектування, необхідно призначати згідно з табл. 6.7.

6.5.2 Виїмки глибиною до 1 м з метою попередження снігових заносів необхідно проектувати розкритими з крутизною укосів від 1: 5 до 1: 10 або розробленими під насип. Виїмки глибиною від 1 м до 5 м на ділянках, що заносяться снігом, необхідно проектувати з укосами 1: 1, 5 – 1: 2 і закюветними полицями шириною не менше ніж 3 м.

Таблиця 6.7 – Крутизна укосів виїмок

6.5.3 Виїмки глибиною понад 2 м у мілких та пилуватих пісках, перезволожених зв'язних ґрунтах, легковивітрюваних або тріщинуватих, лесовидних та лесових породах необхідно проектувати із закюветними полицями. Ширину закюветних полиць необхідно призначати: в мілких і пилуватих пісках – не менше ніж 1 м, в інших вищевказаних ґрунтах: при висоті укосу до 6 м – не менше ніж 1 м, при висоті укосу до 12 м (для скельних порід – до 16 м) – не менше ніж 2 м. Для доріг I - III категорій при проектуванні виїмок у легковивітрюваних скельних ґрунтах необхідно передбачати кювет-траншею шириною понад 3 м і глибиною понад 0, 8 м.

Поверхні закюветних полиць надають похил від 20 ‰ до 40 ‰ у бік кювету. При скельних породах похил можна не передбачати.

6.5.4 При проектуванні виїмок необхідно виконувати розрахунки стійкості укосів, розробляти заходи із забезпечення їх стійкості шляхом призначення відповідного поперечного профілю, влаштування дренажів, захисних шарів, укріплення укосів тощо.

6.6 Земляне полотно в складних інженерно-геологічних умовах

6.6.1 Конструкції земляного полотна на крутосхилах необхідно обґрунтовувати відповідними розрахунками з урахуванням стійкості крутосхилу як у природному стані, так і під час та після спорудження дороги.

6.6.2 На гірських схилах з крутизною понад 1: 3 земляне полотно необхідно розташовувати на полиці, що врізається в крутосхил, або влаштовувати низові підпірні стінки.

6.6.3 У місцевості з крутизною схилів від 1: 5 до 1: 3 земляне полотно необхідно влаштовувати в насипу та напівнасипу-напіввиїмці з уступами в основі шириною від 3, 0 м до 4, 0 м та висотою до 1, 0 м. Уступи повинні мати похил поверхні від 10 ‰ до 20 ‰ у низовий бік.

6.6.4 Якщо земляне полотно споруджується в місцевості, де схили мають крутизну 1: 10-1: 5, уступи в основі можна не влаштовувати.

6.6.5 Необхідно передбачити комплексні заходи, що забезпечують стійкість земляного полотна разом зі схилом, на якому воно розташоване (дренажні конструкції, поверхневий водовідвід, підпірні споруди, контрбанкети, закріплення укосів виїмок та насипів, зміна контуру схилу тощо).

6.6.6 Конструкцію земляного полотна на болотах необхідно призначати на основі техніко-економічного порівняння варіантів, якими передбачаються такі роботи: видалення слабких ґрунтів (включаючи підривний метод) або їх використання в основі насипу з розробкою спеціальних заходів із забезпечення стійкості, зменшення та прискорення осідання, виключення недопустимих пружних коливань, влаштування берм шириною не менше ніж 1 м з розташуванням їх не менше ніж на 0, 5 м вище рівня болота.

При глибині болота до 4 м і висоті насипів до 3 м проектування доцільно здійснювати з прив'язкою типових рішень, рекомендованих для конкретних типів боліт.

На болотах частину насипу, яка заглиблюється нижче рівня поверхні болота або рівня ґрунтових вод на 0, 5 м, необхідно передбачати з дренуючих ґрунтів. Використання інших ґрунтів, включаючи торф, повинно обґрунтовуватись відповідними розрахунками.

При влаштуванні виторфовування необхідний об’єм ґрунту для насипу необхідно призначати з урахуванням компенсації деформації бічних стінок траншеї виторфовування, що визначається розрахунком.

6.6.7 При проектуванні насипу на слабких основах необхідно передбачати спеціальні заходи, які забезпечують можливість використання слабких ґрунтів в основі: зменшення крутизни укосів, влаштування бічних берм, тимчасове перевантаження та регулювання режиму спорудження насипу, влаштування вертикального дренажу, армування основи і тіла насипів геосинтетичними прошарками тощо.

6.6.8 Для насипів на слабких основах встановлюються додаткові вимоги:

- бічне витискання слабкого ґрунту в основі насипу під час експлуатації не допускається;

- інтенсивний період осідання основи повинен закінчитись до влаштування покриття (при будівництві дорожнього одягу по чергах, як виняток, дозволяється влаштовувати нижні шари покриття до завершення періоду інтенсивного осідання основи).

Завершенням інтенсивного періоду осідання вважається стан, коли досягається 90 % консолідації основи (інтенсивності осідання не більше ніж 0, 02 м/рік).

Для запобігання недопустимим пружним коливанням висота насипу, що споруджується на слабкій основі, повинна бути не менше наведеної в табл. 6.8.

Таблиця 6.8 – Найменша висота насипу

6.6.9 Насип на затоплюваних заплавних ділянках, при перетині водойм і на підходах до мостів необхідно проектувати з урахуванням дії хвиль, гідростатичної та ерозійної дії води в період підтоплення. Для забезпечення можливості ремонту та укріплення укосів у період експлуатації на таких ділянках при техніко-економічному обґрунтуванні необхідно передбачати влаштування берм шириною не менше ніж 4 м.

6.6.10 При проектуванні виїмок в особливих ґрунтах або насипів з використанням особливих ґрунтів у проекті необхідно передбачати заходи з попередження деформацій земляного полотна: обмеження щодо розташування та товщини шарів з таких ґрунтів, влаштування захисних шарів із стійких ґрунтів, армуючі, гідроізолюючі та інші прошарки.

6.6.11 У районах поширення засолених ґрунтів земляне полотно необхідно проектувати з урахуванням ступеня засоленості, що визначається відповідно до національних стандартів.

Слабо- та середньозасолені ґрунти можна використовувати в насипах типових конструкцій, в тому числі і для робочого шару, при дотриманні норм для незасолених ґрунтів, а для насипів індивідуального проектування – на підставі розрахунків.

Сильнозасолені ґрунти можна використовувати для влаштування насипу, в тому числі і робочого шару, лише на ділянках 1-го типу місцевості за умов зволоження при обов'язковому виконанні заходів, спрямованих на недопущення подальшого засолення робочого шару.

Використання надмірно засолених ґрунтів необхідно обґрунтувати спеціальними розрахунками з розробкою відповідних заходів з нейтралізації їх негативного впливу.

Основними заходами, спрямованими на підвищення стійкості земляного полотна на ділянках із засоленими ґрунтами, повинні бути:

- підвищення поверхні покриття над розрахунковим рівнем води згідно з табл. 6.1;

- дотримання величини коефіцієнтів ущільнення ґрунту тіла насипу згідно з табл. 6.4;

- влаштування капіляроперериваючих та гідроізолюючих прошарків у тілі насипу;

- пониження рівня ґрунтових вод;

- використання привезених незасолених або слабозасолених ґрунтів.

6.6.12 Земляне полотно на зрошуваних землях необхідно проектувати в насипах з мінімальним використанням площі зрошуваних земель та з урахуванням впливу зрошувальної системи на його водно-тепловий режим.

Відстань між брівкою каналу зрошувальної системи та підошвою насипу необхідно призначати не менше ніж 4, 5 м.

За розрахунковий горизонт ґрунтових вод необхідно приймати найвищий багаторічний рівень згідно із спостереженнями органів водного господарства.

6.6.13 Проектування земляного полотна на зсувних і зсувонебезпечних ділянках, карстових та підроблюваних територіях, а також в районах можливого виникнення сельових потоків, снігових лавин, каменепадів, на слабких, набухаючих та просадних ґрунтах і на ділянках впливу абразії та річкової ерозії необхідно здійснювати відповідно до вимог ДБН В.1.1-3, ДБН В.1.1-25.

6.6.14 За відповідним техніко-економічним обґрунтуванням у конструкціях земляного полотна можуть бути використані прошарки з геосинтетичних матеріалів, що виконують армуючу, фільтруючу або розподільчу функції.

Прошарки необхідно передбачати:

- в основі насипів на слабких ґрунтах;

- в тілі насипів для підвищення стійкості укосів; як захисний фільтр у дренажних конструкціях; як дренуючі, що забезпечують відведення води з водонасиченого масиву ґрунту;

- для розподілу напружень на контакті шарів ґрунту і зернистого матеріалу (перешкода для перемішування матеріалів шарів).

7 СПОРУДИ ДОРОЖНЬОГО ВОДОВІДВОДУ

7.1 Для захисту земляного полотна від перезволоження поверхневими водами розмивів, а також для забезпечення виконання робіт на час спорудження земляного полотна необхідно передбачати систему поверхневого водовідведення (планування території, влаштування водовідвідних і нагірних канав, лотків, перепадів, швидкотоків, випарних басейнів, поглинальних колодязів тощо).

Рівні ґрунтових і поверхневих вод, що впливають на міцність та стійкість земляного полотна або на умови виконання будівельних робіт, необхідно понижувати, а воду відводити за межі земляного полотна.

Поздовжній похил водовідвідних споруд необхідно призначати залежно від виду ґрунту, типу укріплення укосів і дна канави з урахуванням допустимої швидкості протікання води. У разі неможливості забезпечення допустимих похилів необхідно передбачати швидкотоки, перепади та водобійні колодязі.

Дно канави повинно мати поздовжній похил понад 5 ‰, а у виняткових випадках – не менше ніж 3 ‰.

Ймовірність перевищення розрахункової повені при проектуванні водовідвідних канав і кюветів необхідно призначати для доріг I - II категорій – 2 %; III категорії – 3 %; IV - V категорій – 4 %, а при проектуванні водовідвідних споруд з поверхні мостів і доріг для доріг I - II категорій – 1 %; III категорії – 2 %; IV - V категорій – 3 %.

7.2 Випарні басейни можна влаштовувати лише в ІІІ дорожньо-кліматичній зоні з використанням понижених ділянок місцевості, відпрацьованих кар'єрів та резервів глибиною не більше ніж 0, 4 м. На ділянках, де для влаштування випарного басейну використовуються бічні резерви, необхідно передбачати на насипу з боку басейну берму шириною 4, 0 м.

7.3 Висоту насипів і огороджувальних дамб біля середніх та великих мостів і на підходах до них, а також насипів на заплавах необхідно призначати з таким розрахунком, щоб брівка земляного полотна підвищувалась не менше ніж на 0, 5 м, а брівка незатоплених регуляційних споруд і берм – не менше ніж на 0, 25 м над розрахунковим горизонтом води з урахуванням підпору і висоти набігання хвилі на укіс.

7.4 Брівку земляного полотна на підходах до труб необхідно підвищувати над розрахунковим горизонтом води з урахуванням підпору не менше ніж на 0, 5 м при безнапірному режимі роботи споруди і не менше ніж на 1 м при напірному та напівнапірному режимах.

Ймовірність перевищення повені при проектуванні насипів на підходах до малих мостів і труб необхідно приймати згідно з вимогами ДБН В.2.3-14.

7.5 У гірських умовах особливу увагу потрібно приділяти укріпленню вхідних і вихідних русел біля водопропускних споруд. На схилах, що розмиваються, відвідні русла водопропускних споруд необхідно укріплювати до рівня базису ерозії.

7.6 Підтоплені укоси насипів необхідно захищати від руйнівних дій хвилі відповідними типами укріплень залежно від гідрологічного режиму ріки або водоймища. Інженерний захист територій від затоплення та підтоплення виконується відповідно до вимог ДБН В.1.1-25.

7.7 При відповідному техніко-економічному обґрунтуванні замість укріплення можна зменшувати крутизну укосів. Крутизну стійкого проти дії води укосу необхідно визначати за розрахунками, залежно від гідрологічних та кліматичних умов і виду ґрунту насипу. Орієнтовно крутизну таких укосів необхідно призначати згідно з табл. 7.1.

Таблиця 7.1 – Крутизна укосів насипів в умовах затоплення

7.8 Для запобігання розмиву узбіч і укосів земляного полотна на ділянках доріг з поздовжнім похилом понад 30 ‰, при насипах висотою понад 2, 5 м, у місцях віражів і увігнутих вертикальних кривих у поздовжньому профілі, при зустрічних похилах необхідно влаштовувати водовідвідні споруди для збирання та відведення поверхневої води за межі земляного полотна.

Відстань між водовідвідними спорудами обґрунтовується в проекті і залежить від площі водозбору та поздовжнього похилу дороги.

Для збирання та відведення поверхневої води до водоскидних споруд необхідно передбачати встановлення за зупиночними смугами, а за їх відсутності, за укріпленою смугою узбіччя водовідвідних прикрайкових лотків, бортових каменів або інших систем водовідведення (у тому числі і закритих, обладнаних ефективними системами можливості очищення систем від сміття, нафтопродуктів та наносів). Із зовнішнього боку віражу при умові, якщо похил віражу перевищує похил поздовжнього профілю, дану вимогу можна не застосовувати.

Водовідвідні споруди на розділювальній смузі необхідно влаштовувати у місцях віражів і увігнутих вертикальних кривих у поздовжньому профілі:

- при ширині розділювальної смуги 10, 5 м та довжині ділянки водозбору понад 100 м;

- при ширині розділювальної смуги до 6, 0 м включно та довжині ділянки водозбору понад 500 м;

- для проміжних значень ширини розділювальної смуги довжина ділянки водозбору, для якої необхідно влаштовувати водовідвідні споруди, визначається інтерполяцією.